KR20170111020A - Heating system for vehicle using engine exhaust heat - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템에 관한 것으로, 차량의 엔진(1)에 연결된 배기관(2)을 감싸도록 결합되며, 내부에 열교환매체가 수용되는 배기가스 열교환기(100); 및 상기 배기가스 열교환기(100)와 연결되며, 차량(3)의 공조장치(4)에 구비되는 히터코어(200); 를 포함하여 이루어져, 상기 배기가스 열교환기(100)에서 배기가스에 의해 가열되어 증발된 기상의 열교환매체가 히터코어(200)로 유입되고, 상기 히터코어(200)로 유입된 기상의 열교환매체가 외부에 유동되는 공기에 의해 냉각되어 액화된 액상의 열교환매체가 배기가스 열교환기(100)로 유입되며, 상기 히터코어(200)에서 가열된 공기가 차량의 실내로 유입되도록 형성되어, 차량의 엔진에서 발생되는 배기가스의 열에너지인 배기폐열을 실내 난방에 활용함으로써, 차량의 시동 초기와 같이 난방 성능이 부족한 경우에 차량의 실내를 빠르게 난방 할 수 있으며, 차량의 에너지 효율을 높일 수 있는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle heating system using engine exhaust waste heat, an exhaust gas heat exchanger (100) coupled to enclose an exhaust pipe (2) connected to an engine (1) of a vehicle and having a heat exchange medium accommodated therein; And a heater core (200) connected to the exhaust gas heat exchanger (100) and provided in the air conditioner (4) of the vehicle (3); Phase heat exchange medium heated by the exhaust gas in the exhaust gas heat exchanger 100 is flowed into the heater core 200 and the gaseous heat exchange medium flowing into the heater core 200 flows into the heat- The liquid heat exchanging medium cooled by the air flowing in the outside and being liquefied flows into the exhaust gas heat exchanger 100 and the air heated by the heater core 200 is introduced into the room of the vehicle, It is possible to quickly heat the interior of the vehicle when the heating performance is insufficient as in the initial stage of starting the vehicle and to improve the energy efficiency of the engine by using exhaust heat of the engine To a vehicle heating system.
Description
본 발명은 차량의 엔진에서 발생되는 배기가스의 열에너지인 배기폐열을 실내 난방에 활용함으로써 차량의 에너지 효율을 높일 수 있는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle heating system using engine exhaust waste heat that can increase the energy efficiency of a vehicle by utilizing exhaust waste heat, which is thermal energy of exhaust gas generated from an engine of a vehicle, for indoor heating.
차량의 엔진에서 발생되는 폐열은 엔진을 냉각시키기 위한 냉각수와 외부로 배출되는 배기가스를 통해 전달된다.The waste heat generated in the engine of the vehicle is transmitted through the cooling water for cooling the engine and the exhaust gas discharged to the outside.
그러나 현재 차량의 난방에는 배기가스를 활용하지 않고 엔진의 폐열을 전달받은 냉각수를 이용하며, 엔진에서 가열된 냉각수가 차량용 공조장치의 히터코어를 순환하면서 공기와 열교환되어 가열된 공기를 이용해 차량의 실내를 난방하는 방식이 사용되고 있다. 즉, 도 1과 같이 엔진(10)은 라디에이터(20)와 연결되어 냉각수를 이용해 엔진이 냉각될 수 있다. 이때 냉각수의 일부는 엔진(10)에 연결된 히터 코어(30)를 통과하며 블로워(송풍기)가 동작함으로써 공기가 가열되며, 가열된 공기가 차량 공조장치의 실내의 송풍구를 통해 차량 실내로 유입되어 실내를 난방하게 된다.[0004] However, the present cooling water is not used for heating the vehicle but the cooling water heated by the engine circulates in the heater core of the air conditioner of the vehicle and is heat-exchanged with the air, A method of heating a room is used. That is, as shown in FIG. 1, the
이로 인해 웜업이 늦은 디젤엔진이나 소형화된 HEV(Hybrid Electric Vehicle)엔진의 경우 시동 초기와 같은 경우에 냉각수가 빠르게 가열되지 못하며 냉각수의 열량만으로는 난방에 사용될 열량이 부족한 경우가 발생하게 된다. 따라서 이러한 경우에 난방 성능이 부족하게 되므로, 보조 히터를 추가로 설치하여 사용하고 있다.As a result, in the case of a late-warming diesel engine or a miniaturized HEV (Hybrid Electric Vehicle) engine, the coolant can not be heated quickly in the initial stage of startup, and the amount of heat to be used for heating may be insufficient. Therefore, in this case, since the heating performance becomes insufficient, an auxiliary heater is further installed and used.
그런데 보조 히터를 사용하는 경우, 보조 히터는 일반적으로 전기를 이용해 가열하는 방식이므로 차량 배터리의 전력을 소모하게 되어 차량의 에너지 효율을 저하시키게 된다. 또한, 히트파이프를 이용해 엔진의 폐열을 실내로 전달할 수 있으나, 이는 히트파이프의 내부에 채워진 일정량의 작동유체에 화학적 불안정 등으로 인해 비전환성 가스(NCG, NonConvertable Gas)가 발생하게 되며, 이에 따라 작동유체를 위한 체적이 변하게 되어 히트파이프의 열전달 성능이 저하되는 단점이 있다. 이때, 히트파이프는 폐회로로 형성되므로, 비전환성 가스가 히트파이프의 외부로 배출되지 않고 내부에 축적되어 성능이 더욱 저하될 수 있다.However, in the case of using the auxiliary heater, since the auxiliary heater is generally heated by using electricity, the power consumption of the vehicle battery is consumed and the energy efficiency of the vehicle is lowered. In addition, the waste heat of the engine can be transferred to the room by using the heat pipe, but the non-exchangeable gas (NCG) is generated due to chemical instability and the like in a certain amount of the working fluid filled in the heat pipe. The volume for the fluid is changed and the heat transfer performance of the heat pipe is deteriorated. At this time, since the heat pipe is formed as a closed circuit, the non-heatable gas is accumulated inside without being discharged to the outside of the heat pipe, so that the performance may further deteriorate.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 엔진에서 발생되는 배기가스의 열에너지인 배기폐열을 실내 난방에 활용함으로써, 차량의 시동 초기와 같이 난방 성능이 부족한 경우에 차량의 실내를 빠르게 난방 할 수 있으며, 차량의 에너지 효율을 높일 수 있는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an exhaust emission control system, And to provide a vehicle heating system using an engine exhaust waste heat that can quickly heat an interior of a vehicle when the vehicle is in shortage and can increase the energy efficiency of the vehicle.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템은, 차량의 엔진(1)에 연결된 배기관(2)을 감싸도록 결합되며, 내부에 열교환매체가 수용되는 배기가스 열교환기(100); 및 상기 배기가스 열교환기(100)와 연결되며, 차량(3)의 공조장치(4)에 구비되는 히터코어(200); 를 포함하여 이루어져, 상기 배기가스 열교환기(100)에서 배기가스에 의해 가열되어 증발된 기상의 열교환매체가 히터코어(200)로 유입되고, 상기 히터코어(200)로 유입된 기상의 열교환매체가 외부에 유동되는 공기에 의해 냉각되어 액화된 액상의 열교환매체가 배기가스 열교환기(100)로 유입되며, 상기 히터코어(200)에서 가열된 공기가 차량의 실내로 유입되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the vehicle heating system using the engine exhaust waste heat of the present invention is connected to enclose an exhaust pipe (2) connected to an engine (1) of a vehicle and includes an exhaust gas heat exchange (100); And a heater core (200) connected to the exhaust gas heat exchanger (100) and provided in the air conditioner (4) of the vehicle (3); Phase heat exchange medium heated by the exhaust gas in the exhaust
또한, 상기 배기가스 열교환기(100)의 일측과 히터코어(200)의 일측이 연결되도록 제1연결관(110)이 형성되며, 상기 배기가스 열교환기(100)의 타측과 히터코어(200)의 타측이 연결되도록 제2연결관(120)이 형성되는 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 배기가스 열교환기(100)의 상측에 제1연결관(110)이 연결되며, 상기 배기가스 열교환기(100)의 하측에 제2연결관(120)이 연결되는 것을 특징으로 한다.A
또한, 상기 배기가스 열교환기(100)는 히터코어(200)보다 하측에 배치되는 것을 특징으로 한다.The exhaust gas heat exchanger (100) is disposed below the heater core (200).
또한, 상기 히터코어(200)는 기상 열교환매체가 유입되는 측보다 액상 열교환매체가 배출되는 측의 높이가 낮도록 튜브(230)가 경사지거나 수직으로 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 배기가스 열교환기(100)의 내부 공간에는 열교환매체가 수용되되, 상기 열교환매체는 배기관(2)의 상단보다 높이가 낮게 수용되어 일부 공간은 비어있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The heat exchange medium is accommodated in the internal space of the exhaust
또한, 상기 배기가스 열교환기(100) 또는 배기가스 열교환기(100)에 인접하여 액상의 열교환매체가 유입되는 유로에 열교환매체의 교환 및 충진을 위한 제1차지밸브(310)가 설치되는 것을 특징으로 한다.Further, a
또한, 상기 히터코어(200) 또는 히터코어(200)에 인접하여 기상의 열교환매체가 유입되는 유로에 가스 제거를 위한 제2차지밸브(320)가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a
본 발명의 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템은, 차량의 엔진에서 발생되는 배기가스의 열에너지인 배기폐열을 실내 난방에 활용함으로써, 차량의 시동 초기와 같이 난방 성능이 부족한 경우에 차량의 실내를 빠르게 난방 할 수 있으며 차량의 에너지 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.The vehicle heating system using the engine exhaust waste heat of the present invention utilizes exhaust waste heat, which is heat energy of exhaust gas generated from the engine of a vehicle, for indoor heating so that the interior of the vehicle can be quickly It has the advantage of being able to heat up and increase the energy efficiency of the vehicle.
또한, 열교환매체의 상태 변화 및 이에 따른 부력과 중력에 의한 열교환매체의 유동을 이용하므로 열교환매체의 순환을 위한 별도의 펌프 또는 압축기가 필요 없어, 구성이 간단하고 제조비용이 절감되며 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Further, since the state change of the heat exchange medium and thus the flow of the heat exchange medium due to buoyancy and gravity are used, a separate pump or compressor for circulating the heat exchange medium is not required, There is an advantage that it can be improved.
도 1은 종래의 엔진에 연결된 히터코어를 이용해 차량의 실내를 난방하는 시스템을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템이 차량에 설치된 상태를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 히터코어의 변형된 실시예를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 차지밸브들이 설치된 실시예를 나타낸 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a system for heating a vehicle interior using a heater core connected to a conventional engine. FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vehicle heating system using engine exhaust waste heat.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vehicle heating system, and more particularly,
4 is a schematic view of a modified embodiment of a heater core according to the present invention;
FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment in which charge valves according to the present invention are installed. FIG.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a vehicle heating system using the engine exhaust waste heat of the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템을 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템이 차량에 설치된 상태를 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a view illustrating a vehicle heating system using engine exhaust waste heat according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view illustrating a state in which a vehicle heating system using engine exhaust waste heat according to an embodiment of the present invention is installed in a vehicle Fig.
도시된 바와 같이 본 발명의 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템은, 차량의 엔진(1)에 연결된 배기관(2)을 감싸도록 결합되며, 내부에 열교환매체가 수용되는 배기가스 열교환기(100); 및 상기 배기가스 열교환기(100)와 연결되며, 차량(3)의 공조장치(4)에 구비되는 히터코어(200); 를 포함하여 이루어져, 상기 배기가스 열교환기(100)에서 배기가스에 의해 가열되어 증발된 기상의 열교환매체가 히터코어(200)로 유입되고, 상기 히터코어(200)로 유입된 기상의 열교환매체가 외부에 유동되는 공기에 의해 냉각되어 액화된 액상의 열교환매체가 배기가스 열교환기(100)로 유입되며, 상기 히터코어(200)에서 가열된 공기가 차량의 실내로 유입되도록 형성될 수 있다.As shown in the figure, the vehicle heating system using the engine exhaust waste heat of the present invention includes an exhaust
우선, 차량(3)의 엔진(1)에는 배기관(2)이 연결되어, 엔진(1)에서 연소된 배기가스가 배기관(2)을 통해 차량의 외부로 배출될 수 있도록 형성된다. 그리고 차량(3)에는 실내를 난방 및 냉방할 수 있는 공조장치(4)가 설치되며, 공조장치(4)에는 블로워(5, 송풍기)가 설치되어 공조장치 내부에 구비되는 열교환기로 공기를 송풍하여 열교환되어 가열되거나 냉각된 공기가 차량의 실내로 유입되도록 구성될 수 있다.An
배기가스 열교환기(100)는 차량의 배기관(2)을 감싸도록 결합되며, 내부에 액상(액체상태)의 열교환매체가 수용될 수 있다. 그리하여 배기관(2)의 외부에 열교환매체가 수용되어 유동될 수 있고, 배기관(2)의 내부에는 배기가스가 유동될 수 있도록 구성되어, 배기가스 열교환기(100) 내부의 열교환매체가 배기가스와 열교환되어 열교환매체가 가열될 수 있다. 여기에서 배기가스 열교환기(100)는 배기관(2)을 완전히 감싸는 형태로 형성될 수 있고, 이외에도 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그리고 배기관(2)은 내부에 핀(2-1)이 형성되어 열교환 효율이 향상될 수 있다. 또한, 열교환매체는 엔진이 정지되어 엔진에서 배기가스가 발생하지 않을 때에는 배기가스 열교환기(100)의 내부에서 액상으로 존재하는 열교환매체(작동유체)가 사용될 수 있으며, 배기가스가 발생하여 열교환매체가 가열되면 증발되어 기상(기체상태)로 전환될 수 있고 기상으로 변한 상태에서 대기 중의 공기에 의해 냉각되면 다시 액상으로 전환될 수 있는 열교환매체가 사용될 수 있다.The exhaust
히터코어(200)는 배기가스 열교환기(100)와 연결되며, 히터코어(200)는 차량(3)의 공조장치(4) 내부에 구비될 수 있다. 이때, 히터코어(200)는 배기가스 열교환기(100)와 연결되어 배기가스에 의해 가열되어 증발된 기상의 열교환매체가 히터코어(200)로 유입될 수 있으며, 히터코어(200)는 블로워(5)에 의해 송풍된 공기가 유동되어 열교환이 이루어져 히터코어(200)의 내부의 기상 열교환매체는 냉각되고 외부에 유동되는 공기가 가열될 수 있다. 상기 히터코어(200)로 유입된 기상의 열교환매체는 냉각에 의해 액화되어 액상의 열교환매체로 전환되고 액상의 열교환매체는 배기가스 열교환기(100)로 유입될 수 있다. 그리고 가열되어 증발된 기상의 열교환매체로 인해 폐루프의 내의 압력이 상승하여 이 압력으로 인해 액상의 열교환매체가 히터코어(200)의 튜브(230) 내부에서 유동될 수 있다.The
또한, 상기 히터코어(200)에서 가열된 공기는 차량의 실내로 유입되어 난방에 이용될 수 있다.In addition, the air heated by the
그리하여 본 발명의 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템은, 차량의 엔진에서 발생되는 배기가스의 열에너지인 배기폐열을 실내 난방에 활용함으로써, 차량의 시동 초기와 같이 난방 성능이 부족한 경우에 차량의 실내를 빠르게 난방 할 수 있으며 차량의 에너지 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.Thus, the vehicle heating system using the engine exhaust waste heat of the present invention can utilize exhaust waste heat, which is thermal energy of exhaust gas generated from the engine of the vehicle, for indoor heating, and thereby, when the heating performance is insufficient, It has the advantage of being able to heat up quickly and to improve the energy efficiency of the vehicle.
또한, 상기 배기가스 열교환기(100)의 일측과 히터코어(200)의 일측이 연결되도록 제1연결관(110)이 형성되며, 상기 배기가스 열교환기(100)의 타측과 히터코어(200)의 타측이 연결되도록 제2연결관(120)이 형성될 수 있다.The
여기에서 일례로 히터코어(200)는 일정거리 이격되어 나란하도록 제1헤더탱크(210) 및 제2헤더탱크(220)가 배치되고, 그 사이에 튜브(230)들이 배치되어 튜브(230)의 양단이 제1헤더탱크(210)와 제2헤더탱크(220)에 연결되도록 결합될 수 있으며, 튜브(230)들 사이에는 열교환효율을 향상시키기 위한 방열핀(240)이 개재되어 결합될 수 있다. 그리하여 도시된 바와 같이 배기가스 열교환기(100)의 일측이 히터코어(200)의 일측인 제1헤더탱크(210)에 연결되고, 배기가스 열교환기(100)의 타측이 히터코어(200)의 타측인 제2헤더탱크(220)에 연결될 수 있다. 이에 따라 배기가스 열교환기(100)에서 가열되어 기상으로 전환된 열교환매체는 제1연결관(110)을 통해 배기가스 열교환기(100)에서 히터코어(200)의 제1헤더탱크(210)로 유동될 수 있고, 히터코어(200)에서 액상으로 전환된 열교환매체는 제2연결관(120)을 통해 제2헤더탱크(220)에서 배기가스의 열교환기(100)로 유입되도록 유동될 수 있다. 그리하여 배기가스가 발생하여 열교환매체가 가열되면 열교환매체가 액상에서 기상 및 기상에서 액상으로 상전환 되면서 배기가스 열교환기(100)와 히터코어를 순환하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 열교환매체가 원활하게 유동될 수 있도록 형성되어 열교환 효율이 향상될 수 있다.The
또한, 상기 배기가스 열교환기(100)의 상측에 제1연결관(110)이 연결되며, 상기 배기가스 열교환기(100)의 하측에 제2연결관(120)이 연결될 수 있다.The
즉, 도시된 바와 같이 제1연결관(110)의 하측이 배기가스 열교환기(100)의 상측에 연결되도록 하여 증발되어 기상으로 전환된 열교환매체가 상측으로 용이하게 유동되도록 할 수 있다. 그리고 제2연결관(120)의 하측이 히터코어(200)의 하측에 연결되도록 하여 액화되어 액상으로 전환된 열교환매체가 하측으로 용이하게 유동되도록 할 수 있다. 이때, 제1연결관(110)의 상측 및 제2연결관(120)의 상측은 히터코어(200)의 다양한 위치에 연결될 수 있으나, 일례로 도시된 바와 같이 제1연결관(110)의 상측이 제1헤더탱크(210)의 하측에 연결되고 제2연결관(120)의 상측이 제2헤더탱크(220)의 하측에 연결되도록 구성될 수 있다.That is, as shown in the drawing, the lower side of the
또한, 상기 배기가스 열교환기(100)는 히터코어(200)보다 하측에 배치될 수 있다.The exhaust
즉, 중력방향으로 히터코어(200)의 하측에 배기가스 열교환기(100)가 배치됨에 따라, 배기가스 열교환기(100)에서 배기가스에 의해 가열되어 기상으로 전환된 열교환매체가 부력에 의해 상측으로 유동되어 히터코어(200)로 유입되기 용이하며, 히터코어(200)에서 외부의 공기에 의해 냉각되어 액상으로 전환된 열교환매체가 중력에 의해 하측으로 유동되어 배기가스 열교환기(100)로 유입되기 용이할 수 있다.That is, since the exhaust
또한, 상기 히터코어(200)는 기상 열교환매체가 유입되는 측보다 액상 열교환매체가 배출되는 측의 높이가 낮도록 튜브(230)가 경사지거나 수직으로 배치될 수 있다.In addition, the
즉, 히터코어(200)에 기상으로 유입된 열교환매체가 튜브(230)들을 통과하며 냉각되어 액상으로 전환되므로 중력에 의해 액상의 열교환매체가 유동되어 제2연결관(120)쪽으로 유입되기 용이하도록 형성되는 것이다. 이때, 도 4와 같이 튜브(230)들이 경사지게 배치되도록 기상 열교환매체가 유입되는 제1헤더탱크(210)보다 액상 열교환매체가 배출되는 제2헤더탱크(220)의 높이가 낮게 형성되거나, 튜브(230)들이 수직으로 배치되도록 중력방향 상측에 제1헤더탱크(210)가 위치하고 중력방향 하측에 제2헤더탱크(220)가 위치하도록 배치될 수 있다.That is, since the heat exchange medium introduced into the
이와 같이 열교환매체의 상태 변화 및 이에 따른 부력과 중력에 의한 열교환매체의 유동을 이용하므로 열교환매체의 순환을 위한 별도의 펌프 또는 압축기가 필요 없어, 구성이 간단하고 제조비용이 절감되며 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.Since the state change of the heat exchange medium and thus the flow of the heat exchange medium due to buoyancy and gravity are used, a separate pump or compressor for circulating the heat exchange medium is not required, and the construction is simple, the manufacturing cost is reduced, Can be improved.
또한, 상기 배기가스 열교환기(100)의 내부 공간에는 열교환매체가 수용되되, 상기 열교환매체는 배기관(2)의 상단보다 높이가 낮게 수용되어 일부 공간은 비어있도록 형성될 수 있다.The heat exchange medium may be accommodated in the internal space of the exhaust
이는 배기가스 열교환기(100)의 내부 공간에 액상의 열교환매체가 수용되어 액상의 열교환매체가 배기관(2)의 외주면과 접촉될 수 있도록 형성되되, 열교환매체가 배기관(2) 전체와 접촉되는 것이 아닌 배기관(2)의 상부측과는 접촉되지 않도록 배기관(2)의 상단보다 높이가 낮게 액상의 열교환매체가 수용되고, 배기관(2)의 상부측에 해당되는 배기가스 열교환기(100)의 내부 공간은 비어있도록 형성되는 것이다. 그리하여 배기가스와 열교환되어 증발된 기상의 열교환매체가 배기관(2)의 외부 상부측인 배기가스 열교환기(100) 내부의 비어있는 공간에 채워질 수 있는 여유 공간이 확보되며, 증발되어 기상으로 전환된 열교환매체가 배기관(2)의 상부측에서 더 가열되어 온도가 상승될 수 있어 히터코어(200)에서 열교환되어 차량의 실내로 유입되는 외부 공기를 더욱 빠르게 가열시킬 수 있다.This is because the liquid heat exchange medium is accommodated in the internal space of the exhaust
또한, 상기 배기가스 열교환기(100) 또는 배기가스 열교환기(100)에 인접하여 액상의 열교환매체가 유입되는 유로에 열교환매체의 교환 및 충진을 위한 제1차지밸브(310)가 설치될 수 있다.A
즉, 도 5와 같이 제1차지밸브(310)가 배기가스 열교환기(100)에 직접 설치되거나 배기가스 열교환기(100)에 인접하여 액상의 열교환매체가 유입되는 제2연결관(120)의 하측에 설치되어, 제1차지밸브(310)를 통해 배기가스 열교환기(100)에 액상의 열교환매체를 충진하거나 교환하기 용이하도록 할 수 있다.5, when the
또한, 상기 히터코어(200) 또는 히터코어(200)에 인접하여 기상의 열교환매체가 유입되는 유로에 가스 제거를 위한 제2차지밸브(320)가 설치될 수 있다.In addition, a
즉, 배기가스 열교환기(100)의 내부에 채워지는 열교환매체의 종류에 따라 화학적 불안정 등으로 인해 비전환성 가스(NCG, NonConvertable Gas)가 발생할 수 있으므로, 이러한 비전환성 가스를 제거하기 위한 제2차지밸브(320)가 설치될 수 있다. 이때, 제2차지밸브(320)는 히터코어(200)의 제1헤더탱크(210) 상측이나 상단에 설치되거나 제1헤더탱크(210)에 인접하여 기상의 열교환매체가 유입되는 제1연결관(110)의 상측에 설치되어, 제2차지밸브(320)를 통해 히터코어(200)에 채워져 모일 수 있는 비전환성 가스를 주기적으로 제거할 수 있다. 이에 따라 열교환매체를 위한 히터코어(200) 내부의 체적이 줄어드는 것을 방지하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 여기에서 비전환성 가스의 밀도는 일반적으로 기상 열교환매체의 밀도보다 낮고 공기보다 낮으므로, 중력방향 반대방향인 상측으로 배출될 수 있도록 히터코어(200)의 헤더탱크 상단과 같이 폐루프 상의 최상단에 위치하도록 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 제2차지밸브(320)를 통해 히터코어(200) 내부의 불필요한 가스를 외부로 배출시켜 제거할 수도 있다.That is, depending on the type of the heat exchange medium filled in the exhaust
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.
1 : 엔진
2 : 배기관
2-1 : 핀
3 : 차량
4 : 공조장치
5 : 블로워
100 : 배기가스 열교환기
110 : 제1연결관
120 : 제2연결관
200 : 히터코어
210 : 제1헤더탱크
220 : 제2헤더탱크
230 : 튜브
240 : 방열핀
310 : 제1차지밸브
320 : 제2차지밸브1: engine
2: Exhaust pipe
2-1: pin
3: Vehicle
4: Air conditioner
5: Blower
100: Exhaust gas heat exchanger
110: first connector
120: second connector
200: heater core
210: first header tank
220: second header tank
230: tube
240: heat sink fin
310: first charge valve
320: Second charge valve
Claims (8)
상기 배기가스 열교환기(100)와 연결되며, 차량(3)의 공조장치(4)에 구비되는 히터코어(200); 를 포함하여 이루어져,
상기 배기가스 열교환기(100)에서 배기가스에 의해 가열되어 증발된 기상의 열교환매체가 히터코어(200)로 유입되고, 상기 히터코어(200)로 유입된 기상의 열교환매체가 외부에 유동되는 공기에 의해 냉각되어 액화된 액상의 열교환매체가 배기가스 열교환기(100)로 유입되며, 상기 히터코어(200)에서 가열된 공기가 차량의 실내로 유입되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템.
An exhaust gas heat exchanger (100) coupled to enclose an exhaust pipe (2) connected to an engine (1) of a vehicle and having a heat exchange medium therein; And
A heater core (200) connected to the exhaust gas heat exchanger (100) and provided in the air conditioner (4) of the vehicle (3); , ≪ / RTI >
The gaseous heat exchange medium heated by the exhaust gas in the exhaust gas heat exchanger 100 and vaporized therein flows into the heater core 200. The gaseous heat exchange medium flowing into the heater core 200 flows through the air The heat exchanging medium having the liquid phase cooled by the heat exchanger 100 is introduced into the exhaust gas heat exchanger 100 and the air heated by the heater core 200 is introduced into the interior of the vehicle. Vehicle heating system.
상기 배기가스 열교환기(100)의 일측과 히터코어(200)의 일측이 연결되도록 제1연결관(110)이 형성되며, 상기 배기가스 열교환기(100)의 타측과 히터코어(200)의 타측이 연결되도록 제2연결관(120)이 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템.
The method according to claim 1,
A first connection pipe 110 is formed so that one side of the exhaust gas heat exchanger 100 is connected to one side of the heater core 200 and the other side of the exhaust gas heat exchanger 100 is connected to the other side And the second connection pipe (120) is formed so that the second connection pipe (120) is connected to the second connection pipe (120).
상기 배기가스 열교환기(100)의 상측에 제1연결관(110)이 연결되며, 상기 배기가스 열교환기(100)의 하측에 제2연결관(120)이 연결되는 것을 특징으로 하는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템.
The method according to claim 1,
A first connection pipe 110 is connected to the exhaust gas heat exchanger 100 and a second connection pipe 120 is connected to a lower side of the exhaust gas heat exchanger 100, Vehicle heating system using.
상기 배기가스 열교환기(100)는 히터코어(200)보다 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the exhaust gas heat exchanger (100) is disposed below the heater core (200).
상기 히터코어(200)는 기상 열교환매체가 유입되는 측보다 액상 열교환매체가 배출되는 측의 높이가 낮도록 튜브(230)가 경사지거나 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the tube core (230) is inclined or vertically arranged so that the height of the heater core (200) on the side where the liquid phase heat exchange medium is discharged is lower than the side on which the gaseous heat exchange medium is introduced. .
상기 배기가스 열교환기(100)의 내부 공간에는 열교환매체가 수용되되, 상기 열교환매체는 배기관(2)의 상단보다 높이가 낮게 수용되어 일부 공간은 비어있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the heat exchange medium is accommodated in the internal space of the exhaust gas heat exchanger 100 and the heat exchange medium is accommodated at a height lower than the upper end of the exhaust pipe 2 so that a part of the heat exchange medium is empty. Vehicle heating system.
상기 배기가스 열교환기(100) 또는 배기가스 열교환기(100)에 인접하여 액상의 열교환매체가 유입되는 유로에 열교환매체의 교환 및 충진을 위한 제1차지밸브(310)가 설치되는 것을 특징으로 하는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템.
The method according to claim 1,
A first charge valve 310 for exchanging and filling a heat exchange medium is installed in a flow path for flowing a liquid heat exchange medium adjacent to the exhaust gas heat exchanger 100 or the exhaust gas heat exchanger 100 Vehicle Heating System Using Engine Exhaust Waste Heat.
상기 히터코어(200) 또는 히터코어(200)에 인접하여 기상의 열교환매체가 유입되는 유로에 가스 제거를 위한 제2차지밸브(320)가 설치되는 것을 특징으로 하는 엔진 배기폐열을 이용한 차량 난방 시스템.The method according to claim 1,
And a second charge valve (320) for removing the gas is provided in a flow path of the gaseous heat exchange medium adjacent to the heater core (200) or the heater core (200) .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160035690A KR20170111020A (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Heating system for vehicle using engine exhaust heat |
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Publications (1)
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